00:00:06 → 00:00:10 คุณสามารถปลูกกระดูกคน ภายนอกร่างกายมนุษย์ได้หรือไม่

00:00:10 → 00:00:12 คำตอบในอนาคตอันใกล้อาจเป็น ได้

00:00:12 → 00:00:15 แต่ก่อนที่เราจะสามารถเข้าใจ ว่ามันเป็นไปได้อย่างไร

00:00:15 → 00:00:19 เราจำเป็นต้องพิจารณาว่ากระดูกเติบโต ตามธรรมชาติในร่างกายได้อย่างไร

00:00:19 → 00:00:24 กระดูกส่วนใหญ่เริ่มต้นในตัวอ่อนที่เติบโต โดยเป็นกระดูกอ่อนที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่น

00:00:24 → 00:00:27 เซลล์สร้างกระดูกทดแทนกระดูกอ่อน ด้วยโครงแร่ที่มีลักษณะเป็นฟองน้ำ

00:00:27 → 00:00:30 ที่ทำจากธาตุอย่างแคลเซียมและฟอสเฟต

00:00:30 → 00:00:33 โครงสร้างนี้แข็งขึ้นเป็น ออสติโอบลาส (osteoblast)

00:00:33 → 00:00:35 ซึ่งเป็นเซลล์เฉพาะในการสร้างกระดูก

00:00:35 → 00:00:39 มันสะสมแร่ธาตุ ทำให้กระดูกมีความแข็งแรง

00:00:39 → 00:00:41 ขณะที่โครงสร้างคล้ายตาข่าย ไม่ได้ทำจากเซลล์ที่มีชีวิต

00:00:41 → 00:00:45 เครือข่ายของเส้นเลือด, เส้นประสาท และเนื้อเยื่อที่มีชีวิตอื่นๆ

00:00:45 → 00:00:47 เติบโตผ่านช่องทางและเส้นทางพิเศษ

00:00:47 → 00:00:49 และในช่วงของการเจริญเติบโต

00:00:49 → 00:00:52 กองทัพของออสติโอบาส เพิ่มความแข็งแกร่งให้กับโครงกระดูก

00:00:52 → 00:00:54 ที่ปกป้องอวัยวะของเรา ทำให้เราเคลื่อนไหว

00:00:54 → 00:00:57 สร้างเม็ดเลือด และอื่นๆ ได้

00:00:57 → 00:00:59 แต่กระบวนการเริ่มต้น ในการสร้างเพียงอย่างเดียว

00:00:59 → 00:01:03 ไม่เพียงพอที่จะทำให้กระดูกแข็งแรง และทำงานได้

00:01:03 → 00:01:04 ถ้าคุณเอากระดูกที่สร้างโดยวิธีนี้

00:01:04 → 00:01:06 มาติดเข้ากับกล้ามเนื้อ

00:01:06 → 00:01:09 และพยายามใช้มันในการยกของหนักๆ

00:01:09 → 00:01:13 กระดูกอาจจะหักเพราะความตึง

00:01:13 → 00:01:14 สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับพวกเราตามปกติ

00:01:14 → 00:01:17 เพราะว่าเซลล์ของเรา เสริมความแข็งแรงอย่างต่อเนื่อง

00:01:17 → 00:01:19 และสร้างกระดูกที่ใดก็ตามที่พวกมันถูกใช้

00:01:19 → 00:01:23 หลักการที่เราเรียกมันว่า กฎของวอล์ฟ (Wolff's Law)

00:01:23 → 00:01:26 อย่างไรก็ดี ส่วนประกอบของกระดูก เป็นเแหล่งที่มีอยู่อย่างจำกัด

00:01:26 → 00:01:28 และกระดูกที่เสริมขึ้นใหม่

00:01:28 → 00:01:32 สามารถถูกสร้างขึ้นได้ ก็ต่อเมื่อมีส่วนประกอบอยู่เพียงพอเท่านั้น

00:01:32 → 00:01:35 โชคดี ที่ออสติโอบาส ผู้สร้างกระดูก

00:01:35 → 00:01:40 มีฝ่ายตรงข้ามที่มีชื่อว่า ออสติโอคลาส (osteoclast) ผู้รีไซเคิล

00:01:40 → 00:01:44 ออสติโอคลาสทำลายโครงแร่ที่ไม่เป็นที่ต้องการ โดยใช้กรดและเอนไซม์

00:01:44 → 00:01:48 ดังนั้นออสติโอบลาส สามารถที่จะเติมส่วนประกอบได้อีก

00:01:48 → 00:01:52 หนึ่งในเหตุผลที่นักบินอวกาศ ต้องออกกำลังกายสม่ำเสมอเมื่ออยู่ในวงโคจร

00:01:52 → 00:01:56 ก็เพราะการขาดความตึงที่กระดูก ในภาวะไร้น้ำหนัก

00:01:56 → 00:01:58 อย่างที่กล่าวไว้โดยกฎของวอล์ฟ

00:01:58 → 00:02:02 นั่นทำให้ออสติโอคลาสทำงาน มากขึ้นกว่าออสติโอบลาส

00:02:02 → 00:02:06 เป็นผลให้เกิดการเสียมวลกระดูก และความแข็งแรง

00:02:06 → 00:02:09 เมื่อกระดูกหัก ร่างกายของคุณมีความสามารถที่น่าทึ่ง

00:02:09 → 00:02:13 ในการสร้างกระดูกที่ได้รับบาดเจ็บ อย่างกับการหักนั้นไม่เคยเกิดขึ้น

00:02:13 → 00:02:16 บางกรณี เช่นการกำจัดมะเร็ง

00:02:16 → 00:02:18 อุบัติเหตุร้ายแรง

00:02:18 → 00:02:23 และความผิดปกติทางพันธุกรรม เกินกว่า ความสามารถในการซ่อมแซมของร่างกาย

00:02:23 → 00:02:27 การแก้ปัญหาในอดีตรวมถึง การเติมรูโหว่ด้วยวัสดุ

00:02:27 → 00:02:29 เช่น กระดูกสัตว์

00:02:29 → 00:02:31 หรือชิ้นส่วนกระดูกมนุษย์

00:02:31 → 00:02:35 แต่ไม่มีวิธีการใดเหล่านี้ที่เหมาะสม เพราะพวกมันทำให้เกิดการติดเชื้อได้

00:02:35 → 00:02:37 หรืออาจถูกปฏิเสธโดยระบบภูมิคุ้มกัน

00:02:37 → 00:02:41 และพวกมันไม่สามารถทำหน้าที่ อย่างกระดูกที่สมบูรณ์แข็งแรงได้

00:02:41 → 00:02:46 การแก้ปัญหาในอุดมคติ คือการสร้างกระดูก ที่ทำจากเซลล์กระดูกของผู้ป่วยเอง

00:02:46 → 00:02:49 ที่ถูกทำให้พอดีกันกับรูปร่างของรู

00:02:49 → 00:02:53 และนั่นเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ พยายามที่จะทำในตอนนี้

00:02:53 → 00:02:55 มันเป็นดังนี้

00:02:55 → 00:02:59 ประการแรก หมอสกัดสเต็มเซลล์ จากเนื้อเยื่อไขมันของคนไข้

00:02:59 → 00:03:05 และทำ CT สแกน เพื่อกำหนด ขนาดกว้างยาวหนาของกระดูกที่หายไปให้ชัดเจน

00:03:05 → 00:03:07 จากนั้นพวกเขาทำแบบจำลองของรู ที่มีขนาดแม่นยำ

00:03:07 → 00:03:08 ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ

00:03:08 → 00:03:12 หรือโดยการเจียรกระดูกวัวที่เอาเซลล์ออกแล้ว

00:03:12 → 00:03:14 กระดูกเหล่านั้นถูกนำเซลล์ออกไปหมด

00:03:14 → 00:03:18 เหลือไว้แต่โครงร่างแร่ ลักษณะคล้ายฟองน้ำ

00:03:18 → 00:03:21 จากนั้นพวกเขาจะเติมสเต็มเซลล์ของผู้ป่วย ลงไปในโครงร่าง

00:03:21 → 00:03:23 และนำมันใส่เข้าไปในถังชีวปฏิกรณ์

00:03:23 → 00:03:27 อุปกรณ์ที่จะกระตุ้น สภาวะทั้งหมดที่พบได้ในร่างกาย

00:03:27 → 00:03:31 อุณหภูมิ ความชื้น ความเป็นกรด และองค์ประกอบสารอาหาร

00:03:31 → 00:03:34 ทั้งหมดนี้ต้องพอเหมาะพอดี สำหรับการเจริญของสเต็มเซลล์

00:03:34 → 00:03:36 ไปเป็นออสติโอบลาส และเซลล์อื่นๆ

00:03:36 → 00:03:38 รวมตัวกันในโครงแร่

00:03:38 → 00:03:41 และปรับโครงสร้างมันด้วยเนื้อเยื่อมีชีวิต

00:03:41 → 00:03:43 แต่มีสิ่งหนึ่งที่ขาดหายไป

00:03:43 → 00:03:45 จำกฎของวอล์ฟได้หรือเปล่า

00:03:45 → 00:03:48 กระดูกสังเคราะห์ต้องการ ที่จะได้รับแรงกดจริงๆ

00:03:48 → 00:03:51 มิฉะนั้นมันจะอ่อนแอและเปราะ

00:03:51 → 00:03:54 ฉะนั้น ถังชีวปฏิกรณ์จะปั๊มของเหลว ไปรอบๆ กระดูกอย่างต่อเนื่อง

00:03:54 → 00:03:59 และความดันจะบอกออสติโอบลาส ให้เพิ่มความหนาแน่นกระดูก

00:03:59 → 00:04:02 นำทุกอย่างนี้รวมกัน และภายในสามสัปดาห์

00:04:02 → 00:04:04 กระดูกที่ตอนนี้มีชีวิต ก็พร้อมที่จะออกจากถังชีวปฏิกรณ์

00:04:04 → 00:04:08 และปลูกถ่ายลงในร่างกายผู้ป่วย

00:04:08 → 00:04:11 ในขณะที่มันยังไม่เป็นที่แน่นอน ว่าวิธีการนี้จะใช้ได้ผลกับมนุษย์

00:04:11 → 00:04:15 กระดูกที่สร้างขึ้นในห้องทดลอง ได้ถูกปลูกถ่ายในหมูเป็นผลสำเร็จ

00:04:15 → 00:04:17 และในสัตว์อื่นๆ ก็เช่นกัน

00:04:17 → 00:04:20 และการทดลองในมนุษย์ อาจเริ่มขึ้นในปี ค.ศ. 2016